海鮮菇氨基酸態(tài)氮負(fù)壓提取工藝優(yōu)化研究

林 鈴

（1.福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，福建福州 350002；2.古田縣食用菌研發(fā)中心，福建寧德 352200；3.福建農(nóng)林大學(xué)（古田）菌業(yè)研究院，福建寧德 352200）

海鮮菇（Hypsizygus marmoreus） 屬于擔(dān)子菌門、傘菌綱、傘菌目、白蘑科、玉蕈屬，又名斑玉蕈、真姬菇、蟹味菇等[1]，其外形美觀、風(fēng)味獨(dú)特，具有較好的食用價(jià)值和藥用價(jià)值。海鮮菇特有的鮮香風(fēng)味，來源于其豐富的呈鮮呈味物質(zhì)，氨基酸含量直接反映呈鮮程度，是鮮味提取物質(zhì)理化指標(biāo)的重要部分[2]。

目前，海鮮菇成分提取工藝研究主要有水浸提法[3]、酶法[4]、微波輔助法[5]，超聲波輔助法[6]等，而負(fù)壓提取海鮮菇的相關(guān)研究鮮見報(bào)道。負(fù)壓提取是利用真空沸騰原理使激發(fā)出的微小氣泡在瞬間破滅，其間產(chǎn)生了強(qiáng)烈空化效應(yīng)和機(jī)械振動(dòng)加速原料組織成分的溶出，避免溫度高影響目的成分的提取[7]。試驗(yàn)以氨基酸態(tài)氮提取率為指標(biāo)，開展海鮮菇負(fù)壓提取工藝優(yōu)化研究，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以提取溫度、提取時(shí)間、料液比為主要因素進(jìn)行正交試驗(yàn)，確定海鮮菇氨基酸態(tài)氮的最佳提取條件，以期為海鮮菇風(fēng)味物質(zhì)的開發(fā)及利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 樣品

海鮮菇，古田縣晟農(nóng)食用菌農(nóng)民專業(yè)合作社提供。

1.1.2 主要材料及儀器

甲醛、乙酰丙酮、硫酸銨、冰醋酸、乙酸鈉，分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供。

電磁爐，浙江紹興蘇泊爾生活電器有限公司產(chǎn)品；T6型新世紀(jì)紫外可見分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司產(chǎn)品；50 L提取濃縮機(jī)組，濰坊市北方制藥設(shè)備制造有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 氨基酸態(tài)氮標(biāo)準(zhǔn)曲線

采用林鈴等人[8]制作的標(biāo)準(zhǔn)曲線，以氨基酸態(tài)氮質(zhì)量X為橫坐標(biāo)、吸光度Y為縱坐標(biāo)，線性回歸方程為：Y=0.010 2X-0.000 7，R2=0.999 3。

1.2.2 海鮮菇氨基酸態(tài)氮含量的測(cè)定

參照《GB 5009.235—2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中氨基酸態(tài)氮的測(cè)定》第二法。

按試驗(yàn)條件（料液比為N） 提取后獲得試樣，吸取1.0 mL（V1）試樣于10 mL（V2）容量瓶中，加水稀釋至刻度，混勻。精密吸取2 mL（V）試樣稀釋液于10 mL比色管中。加入4 mL乙酸鈉-乙酸緩沖溶液（pH值4.8）及4 mL顯色劑，用水稀釋至刻度，混勻。置于100℃水浴中加熱15 min，取出，水浴冷卻至室溫后，移入1 cm比色皿內(nèi)，以零管為參比，于波長(zhǎng)400 nm處測(cè)量吸光度。試樣稀釋液吸光度代入線性回歸方程，計(jì)算試樣稀釋液氨基酸態(tài)氮含量（m）。

1.2.3 負(fù)壓提取海鮮菇氨基酸態(tài)氮的工藝流程

清洗→挑選→切塊→稱質(zhì)量→調(diào)配（按料液比補(bǔ)足水） →負(fù)壓沸騰提?。ㄖ糜谪?fù)壓反應(yīng)容器中）→過濾→測(cè)定氨基酸態(tài)氮含量。

1.2.4 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

準(zhǔn)確稱取2 000 g海鮮菇，以氨基酸態(tài)氮提取率為指標(biāo)，評(píng)價(jià)提取溫度（60，70，80，90，100℃）、料液比 （1∶4，1∶6，1∶8，1∶10，1∶12，1∶14） 和提取時(shí)間 （0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 h）對(duì)海鮮菇氨基酸態(tài)氮提取量的影響。

1.2.5 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果確定正交試驗(yàn)方法，以海鮮菇氨基酸態(tài)氮提取率為指標(biāo)，設(shè)計(jì)三因素三水平正交試驗(yàn)表，進(jìn)一步對(duì)負(fù)壓提取海鮮菇氨基酸態(tài)氮工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。

正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)

1.2.6 數(shù)據(jù)分析

采用WPS Office 2019 11.1.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 提取溫度對(duì)海鮮菇氨基酸態(tài)氮提取量的影響

提取溫度對(duì)氨基酸態(tài)氮提取量的影響見圖1。

圖1 提取溫度對(duì)氨基酸態(tài)氮提取量的影響

由圖1所示，在試驗(yàn)范圍內(nèi)，氨基酸態(tài)氮提取量隨提取溫度增加，先升高后降低，這是因?yàn)樘崛囟仍黾佑欣诎被岬娜艹?，但提取溫度過高時(shí)部分氨基酸被破壞或揮發(fā)導(dǎo)致降低。在80℃時(shí)，氨基酸態(tài)氮提取量達(dá)到最大值為0.667±0.022 mg/g。因此，為減少能源消耗，選擇提取溫度80℃進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.2 提取時(shí)間對(duì)氨基酸態(tài)氮提取量的影響

提取時(shí)間對(duì)氨基酸態(tài)氮提取量的影響見圖2。

圖2 提取時(shí)間對(duì)氨基酸態(tài)氮提取量的影響

由圖2所示，氨基酸態(tài)氮的提取量隨提取時(shí)間的增加，先增加后下降。原因是在一定范圍內(nèi)，隨著提取時(shí)間增加，氨基酸逐步溶出或生成，提取時(shí)間為2 h時(shí)提取量最高，為0.653±0.016 mg/g，提取時(shí)間再增加，部分氨基酸與水一同揮發(fā)反而有所下降。因此，為節(jié)省時(shí)間，減少能源消耗，采用提取時(shí)間為2 h進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.3 料液比對(duì)氨基酸態(tài)氮提取量的影響

料液比對(duì)氨基酸態(tài)氮提取量的影響見圖3。

由圖3所示，在試驗(yàn)范圍內(nèi)，氨基酸態(tài)氮提取量隨料液比增加，先緩慢降低后降低明顯。這是因?yàn)榱弦罕刃r(shí)，提取較完全，但水利用率較低，造成生產(chǎn)成本提高，料液比不斷增加，部分氨基酸難以溶出，提取量相應(yīng)降低。當(dāng)料液比為1∶10時(shí)，水資源消耗較少，氨基酸態(tài)氮提取量較高，為0.660±0.017 mg/g。因此，為降低生產(chǎn)成本，試驗(yàn)采用料液比1∶10進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.4 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

圖3 料液比對(duì)氨基酸態(tài)氮提取量的影響

正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果見表2。

表2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果

由表2所示，以氨基酸態(tài)氮提取量為指標(biāo)，影響因素依次是A＞B＞C，即提取溫度＞提取時(shí)間＞料液比；在試驗(yàn)范圍內(nèi)，最佳負(fù)壓提取工藝條件為A2B2C3，即提取溫度為80℃，提取時(shí)間為2 h，料液比為1∶12，在此條件下氨基酸態(tài)氮提取量為0.818 mg/g。

3 結(jié)論

當(dāng)在負(fù)壓的狀態(tài)下連續(xù)地把氣體釋放進(jìn)固液兩相中去時(shí)，不斷破滅的氣泡在局部反復(fù)產(chǎn)生極高的瞬時(shí)壓強(qiáng)，破壞固體表面，導(dǎo)致細(xì)胞腫脹或細(xì)胞壁的擊穿，提高了溶劑與溶質(zhì)碰撞和傳質(zhì)，增大了物質(zhì)的溶出[9]。日常生產(chǎn)中，為了簡(jiǎn)便、安全，物質(zhì)的提取方法常采用熱水浸提，但負(fù)壓提取法與熱水提取法相比，具有提取溫度低、溶劑用量少、時(shí)間短等特點(diǎn)[10]，適合在食品工業(yè)化生產(chǎn)中運(yùn)用。

海鮮菇味道鮮美，富含多種氨基酸，在日本有“香在松茸、味在玉蕈”之說，是一種營養(yǎng)全面、安全、低熱量、低脂肪的健康食品[11]，其獨(dú)特風(fēng)味是調(diào)味料研發(fā)的熱點(diǎn)。通過單因素試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，在一定范圍內(nèi)，升高溫度、增加含水量、延長(zhǎng)時(shí)間，有利于氨基酸態(tài)氮的溶出及生成。為節(jié)省時(shí)間，減少水資源和能源消耗，通過正交試驗(yàn)優(yōu)化，獲得最佳提取工藝條件為提取溫度80℃，提取時(shí)間2 h，料液比1∶12，提取量為0.818 mg/g。隨著海鮮菇栽培技術(shù)發(fā)展，其增產(chǎn)擴(kuò)量是必然趨勢(shì)，而對(duì)海鮮菇深加工研究的缺乏，影響了產(chǎn)品的進(jìn)一步利用。試驗(yàn)負(fù)壓提取運(yùn)用到海鮮菇的提取中，探索優(yōu)化了負(fù)壓提取海鮮菇氨基酸態(tài)氮的工藝及海鮮菇深加工具有一定的指導(dǎo)意義。